CN109869481A

CN109869481A - 用于变速器的换挡设备

Info

Publication number: CN109869481A
Application number: CN201811478146.1A
Authority: CN
Inventors: V·戴维多夫; P-J·尼森; F·E·C·范德哈德特阿勃森
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2019-06-11
Also published as: DE102018130907A1; AT520297B1; AT520297A4

Abstract

一种用于变速器、特别是自动变速器或汽车的双离合器式变速器的换挡设备，具有可围绕第一旋转轴线旋转支承的至少一个第一换挡鼓和可围绕第二旋转轴线旋转支承的至少一个第二换挡鼓，所述至少一个第一换挡鼓带有用于第一传递装置的第一引导元件的至少一个第一换挡表面，所述至少一个第二换挡鼓带有用于第二传递装置的第二引导元件的至少一个第二换挡表面，其中，第一换挡鼓能通过致动器马达旋转。第一换挡鼓和第二换挡鼓通过至少一个可切换的连接节能彼此旋转连接。这使得能够节约结构空间和部件。

Description

用于变速器的换挡设备

技术领域

本发明涉及一种用于变速器、特别是自动变速器或汽车的双离合器式变速器的换挡设备，所述换挡设备具有围绕第一旋转轴可旋转地支承的至少一个第一换挡鼓和围绕第二旋转轴可旋转地支承的至少一个第二换挡鼓，该至少一个第一换挡鼓具有用于第一传递装置的第一引导元件的至少一个第一换挡表面，而该至少一个第二换挡鼓具有用于第二传递装置的第二引导元件的至少一个第二换挡表面，该第二传递装置关于该第一旋转轴可轴向地移位或摆动地支承，其中，该第一换挡鼓是能通过致动器马达旋转的。

背景技术

自动变速器是借助自动化的换挡部件进行扩展的手动变速器。自动变速器与手动变速器的本质区别在于：换挡不是直接由司机执行的，而是通过电致动器或液压致动器(致动器马达)来执行的。在换挡期间，受控的离合器致动器使牵引力断开，接着通过存储在变速器控制装置中的变速器逻辑将计算得到的换挡传递到变速器的换挡传动机构，并且变速器换挡到下一个更高或更低的挡位。

在大部分自动变速器中，换挡和联接的功能是分离地通过分开的、独立的致动器来实现的。在许多已知的换挡设备中，换挡操纵和联接操纵液压地实施。为了实现液压的换挡操纵和联接操纵，产生了较高的花费，因为对于每个功能而言必需的是独立的液压致动器以及需要时可能的蓄压器、管路、传感器和阀。系统的复杂性由于使用液压调节单元而升高。此外已知的是，通过电动运行的致动器来使换挡鼓旋转，其中，通常每个换挡鼓设有一个致动器。这也与增大的部件数目、上升的结构空间需求和升高的控制复杂性相关联。

在WO 2013/160156 A1中提出了一种具有带有换挡鼓的主轴的混合变速器，其中，通过该换挡鼓能进行挡位的切换以及对离合器的操纵。第二致动器用于从换挡模式转换到联接模式。

从DE 196 35 867 C2已知一种换挡结构，该换挡结构用于自动变速器，其中，设有用于分离和换挡的并行功能。蜗轮蜗杆传动装置可通过致动器驱动，该蜗轮蜗杆传动装置通过偏心轮激活主离合器的连接和脱开，并且在此并行于用于驱动器的换挡选择过程，其中辅助离合器是必需的。

US 9,163,723 B2公开了一种致动器设备，该致动器设备用于借助换挡鼓以及第一和第二切换设备对换挡装置和离合器进行操纵。该第一切换装置借助第一强制控制装置并且该第二切换装置借助第二强制控制装置与换挡鼓联接。换挡鼓与两个切换设备同轴布置，其中，换挡鼓沿径向方向布置在两个切换设备之间。

US 7,428,852 B2公开了一种用于在汽车中执行换挡过程的致动器机构，该汽车具有可旋转地支承的第一和第二致动器鼓。第一换挡拨叉的换挡拨指配合到第一换挡筒的换挡叉轴拨块凹槽中，而第二换挡拨叉的换挡拨指配合到第二换挡筒的换挡叉轴拨块凹槽中，其中，每个换挡拨叉作用到换挡元件上。从US 7,487,691 B2已知类似的致动器机构。

发明内容

本发明的任务是开发一种用于变速器、特别是自动变速器的换挡设备，该换挡设备需要较少的结构空间和较少的部件以及较低的控制花费。

从前述领域的换挡设备出发，该任务根据本发明这样解决，即，第一换挡鼓和第二换挡鼓通过至少一个、较佳地是强制控制的、可切换的连接节能彼此旋转连接。

在本发明的一个节省空间和零件的实施变型中提出，第一换挡鼓和第二换挡鼓相互同轴地布置。

仅设置一个致动器用于驱动第一换挡鼓和第二换挡鼓。因此，仅第一换挡鼓直接由该致动器驱动。当借助该连接节在第一换挡鼓与第二换挡鼓之间建立旋转连接时，该第二换挡鼓由第一换挡鼓驱动。这使得能够节约结构空间和部件。

在本发明的一个较佳实施方式中，该连接节经由例如是外壳固定的第三换挡表面来强制控制。因此，当至少一个连接节是通过可围绕杠杆轴在释放位置与连接位置之间摆动地、支承在第一换挡鼓上的连接杠杆构成时，能够将控制花费保持得非常低，该连接杠杆具有带有棘爪的连接臂以及由外壳固定的第三换挡表面引导的第三引导元件。该连接节因此与第一换挡鼓一起运转。

以有利的方式，至少该连接节的棘爪布置在第一换挡鼓的面向第二换挡鼓的一个端面的区域中。当连接节的杠杆轴径向布置在第一换挡鼓上时，产生了简单且节省空间的构造。因此，第三引导元件可布置在杠杆轴的径向外端处，使得该第三引导元件与例如是环形的、固定的第三换挡表面一起作用，该第三换挡表面具有例如沿换挡鼓的旋转轴线的方向构造的轴线凸起部、凹陷部、斜坡或类似物。在第一换挡鼓旋转时，第三引导元件碾过(压过)外壳固定的第三换挡表面，其中，连接杠杆由于该凸起部、凹陷部或斜坡而轴向偏转。该运动引起连接臂对应的偏转，并且由此引起棘爪偏转。

在本发明的一个简单的实施变形中提出，第二换挡鼓具有较佳地由扇形齿轮构成的至少一个从动齿，其中，棘爪在连接位置中作用在从动齿处，从而第二换挡鼓与第一换挡鼓至少沿一个方向旋转连接。旋转连接在此通过棘爪与从动齿之间的形状配合的连接来引起。

为了使得在连接杠杆的每个位置中和在第一换挡鼓的每个转动位置中能够进行强制控制，在本发明的一个实施形式中提出，连接杠杆由连接弹簧沿连接位置的方向进行挤压。

在本发明的一个有利的实施方式中提出，在连接节的连接位置中，第二换挡鼓与第一换挡鼓沿旋转方向旋转连接，并且第二换挡鼓沿相反的旋转方向与第一换挡鼓旋转分离。连接节因此作为单向离合起作用，其中，沿第一换挡鼓的旋转方向、通过棘爪与从动齿之间的形状配合产生与第二换挡鼓的驱动连接，而沿另一旋转方向在两个换挡鼓之间的自由的旋转运动是可能的。

在本发明的进一步改进中提出，第一换挡鼓具有第一连接节和第二连接节，其中，这两个连接节布置为使得第二换挡鼓与第一换挡鼓沿第一旋转方向通过处于其连接位置中的第一连接节旋转连接，并且第二换挡鼓与第一换挡鼓沿第二旋转方向通过处于其连接位置中的第二连接节旋转连接。籍此，独立于第三换挡表面的由第三引导元件压过的部段，第二换挡鼓的不同的旋转方向可以导通或闭锁。

为了避免在连接节转换期间第二换挡鼓无意的旋转，有利的是，第二换挡鼓至少具有限定的停止位置，在该限定的停止位置中至少一个连接节能带到连接位置中，其中，在该停止位置中，止动节的至少一个较佳地由止动弹簧加载的止动棘爪配合到止动凹口中。在此特别有利的是，止动节固定在壳体，并且止动凹口通过第二换挡鼓构成。

特别有利的是，第一传递装置与至少一个摩擦离合器有效连接。第一传递装置可由此作用到机械连接节上、例如是作用到连接杠杆上。在本发明的另一实施变型中，第一传递装置是液压类型的，并且具有液压管路，以用于鼓侧的液压主动缸与离合器侧的液压从动缸之间的液压连接。

此外可提出，较佳地由换挡拨叉构成的第二传递装置与至少一个换挡元件、例如是换挡齿套有效连接。

该换挡设备特别适合于自动变速器和双离合器式变速器。在本发明的一个实施变型中提出，变速器具有至少两个换挡设备，其中，每个换挡设备具有至少一个第一换挡鼓和与第一换挡鼓同轴布置的至少一个第二换挡鼓，其中每个换挡设备的第一换挡鼓通过对应的致动器马达是能旋转的，并且其中第一换挡鼓和第二换挡鼓经由至少一个可切换的连接节而能彼此旋转地连接。以此方式，使得借助较低的花费来实现多个可切换的变速器挡位是可能的。

本发明的另一实施变型提出，至少两个第一鼓分别具有用于第四引导元件的第四换挡表面，其中，该第四换挡元件与驻车锁的驻车锁操纵装置连接，其中，在压过第四换挡表面时第四引导元件沿相同方向抵对着沿该驻车锁的闭锁方向起作用的第一闭锁弹簧的力作用到该驻车锁操纵装置上。以此方式，能够借助简单的手段实现用于松开驻车锁的较大的打开力。

该驻车锁由第一闭锁弹簧带到闭锁位置中或保持在闭锁位置中。与此相反，驻车锁的松开是通过第一换挡鼓的转动来进行的，其中，两个第一换挡鼓的第四换挡表面的斜坡状的凸起部使停车操纵装置沿与闭锁方向相反的方向偏转。由此，仅仅当两个第一换挡鼓占据这样的旋转位置时，驻车锁的闭锁才是可能的，在该旋转位置中第四换挡表面对第四引导元件卸载，并且籍此驻车锁操纵装置由第一闭锁弹簧带到闭锁位置中。

本发明的一个实施变型提出，驻车锁具有能形状配合地配合到闭锁节中的至少一个闭锁元件，该闭锁元件可摆动或可移动地支承在释放位置与闭锁位置之间，其中，该闭锁元件能沿闭锁位置的方向由驻车锁操纵装置偏转。该闭锁元件和闭锁节可在此是爪式离合器的彼此对应的离合器部分，其能够形状配合地相互连接。两个部分中的一个部分(例如闭锁节)在此与变速器的中间轴旋转固定，另一部分(例如闭锁元件)抗转动地、可移动地或可摆动地支承在壳体中。

在闭锁位置中，闭锁爪的齿尖配合在闭锁节的齿隙中。在轴的旋转位置中，驻车锁的激活有时会变困难，在该旋转位置中闭锁爪的齿尖和闭锁节的齿尖彼此相对。由此，不能完全将闭锁爪带到闭锁位置中。为了使驻车锁的激活变得容易，因此可在本发明的进一步改进中提出，在第四引导元件和闭锁爪之间的工作路径中布置有至少一个纵向弹性的压力元件。特别有利的是，压力元件具有压力体，该压力体是对着沿闭锁方向作用的第二闭锁弹簧的力可偏转的。较佳地，第一闭锁弹簧具有比第二闭锁弹簧更大的弹簧刚性。

附图说明

接下来根据在非限制性的附图中示出的实施例进一步阐述本发明。附图中，示意地示出：

图1示出用于根据本发明的换挡设备的第一应用场合的自动变速器，未示出换挡鼓；

图2示出在第一实施变型中的根据本发明的换挡设备结构；

图3以根据图2中的线III-III剖取的截面示出该换挡设备；

图4以根据图2中的线IV-IV剖取的截面示出该换挡设备；

图5a)至图5c)示出处于第一换挡鼓的不同转动位置中的、来自图4的换挡设备的细节V；

图6a)至图6c)示出处于第一换挡鼓的不同转动位置中的、来自图4的换挡设备的细节VI；

图7a)至图7c)示出处于第一换挡鼓的不同转动位置中的、来自图4的换挡设备的细节VII；

图8a)和图8b)示出该换挡设备的换挡原理；

图9示出用于根据本发明的换挡设备的第二应用场合的自动变速器，即双离合器式变速器，未示出换挡鼓；

图10示出在第二实施变型中的根据本发明的换挡设备结构；

图11以根据图10中的线XI-XII剖取的截面示出该换挡设备；

图12a)和图12b)示出该换挡设备的换挡鼓A和B的换挡原理；

图13a)和图13b)示出该换挡设备的换挡鼓C和D的换挡原理；

图14示出在第三实施变型中的根据本发明的换挡设备，该换挡设备具有集成的驻车锁；

图15示出处于第一运行位置中的来自图14的驻车锁；

图16示出处于第二运行位置中的来自图14的驻车锁；

图17示出处于第三运行位置中的来自图14的驻车锁；

图18a)和图18b)示出该换挡设备的换挡鼓A和B的换挡原理；

图19a)和图19b)示出该换挡设备的换挡鼓C和D的换挡原理；

图20示出用于根据本发明的换挡设备的又一应用场合的自动变速器，即自动混合变速器，未示出换挡鼓；

图21a)和图21b)示出用于该应用场合的换挡设备的换挡鼓A和B的换挡原理；

图22示出用于根据本发明的换挡设备的另一应用场合的自动变速器，即自动混合双离合器式变速器，未示出换挡鼓；

图23示出第四实施变型中的根据本发明的换挡设备；

图24a)和图24b)示出该换挡设备的换挡鼓A和B的换挡原理；

图25a)和图25b)示出该换挡设备的换挡鼓C和D的换挡原理；

图26至图28示出在第一和第二换挡鼓之间的连接节的各种结构。

功能相同的部件在各实施变型中设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出用于汽车的自动变速器10。该变速器10包括外壳19、输入轴11、以及驱动轴13，该输入轴11与发动机12(例如是内燃机)连接。

该变速器10包括五个前进档位G1、G2、G3、G4、G5、一个由翻转齿轮Ra构造的后退挡位R、带有换挡套管的可切换的摩擦离合器C1和带有换挡套管56、66、76的三个离合器C2、C3、C4。该可切换的摩擦离合器C1能通过换挡套管46借助换挡设备30的第一机械或液压传递装置40进行操纵。离合器C2、C3、C4能通过换挡套管56、66、76借助换挡设备30的例如由换挡拨叉构造的第二传递装置50、60、70进行操纵。

用附图标记29标示输入轴11处的振动减振器，并且用附图标记27标示与中间轴15处于驱动连接的差速器。

图2示出具有换挡设备30的换挡设备结构300，该换挡设备30设置成对可切换的摩擦离合器C1、以及离合器C2、C3、C4进行控制。变速器10的剩余部分在图2中未示出。换挡设备30具有第一换挡鼓A和第二换挡鼓B。第一换挡鼓A通过致动器马达38能围绕旋转轴线31a旋转。围绕旋转轴线32a可旋转地支承的第二换挡鼓B沿轴向方向、与第一换挡鼓A同轴地布置在该第一换挡鼓之前或之后，并且不具有单独的致动器马达，而是由第一换挡鼓A驱动。第一换挡鼓A在背向第二换挡鼓B的端面31b处具有用于第一引导元件41的第一换挡表面314，而第二换挡鼓B具有第二换挡表面325、326、327以用于对第二传递装置50、60、70的每个第二引导元件51；61；71进行引导。引导元件41、51、61、71可通过引导辊、引导齿或导块构成，其中，该引导辊、引导齿或导块在接触区域中能与对应的换挡表面314、325、326、327一起圆柱地或球形地形成。第一换挡表面314通过换挡凸块37构成，该换挡凸块37在换挡鼓A的背向第二换挡鼓B的第一端面31b处。第二换挡表面325、326、327由压引到第二换挡鼓B的罩套表面32d中的至少一个换挡叉轴拨块凹槽35构成。换挡叉轴拨块凹槽是指压印到第一换挡鼓A或第二换挡鼓B的罩套表面31d、32d中的、具有构成两侧相对対置的换挡表面的侧面的凹槽，所述侧面具有沿周向方向和轴向方向精确限定的延伸部。换挡凸块37在此是指单侧型面，特别是换挡鼓的端面处的单侧型面，其构造了用于引导元件的换挡表面。

换挡表面314、325、326、327和引导元件41、51、61、71用于从传递装置40、50、60、70轴向偏转，联轴器C1、C2、C3、C4(或轴制动器)通过所述传递装置能够切换，即，能够被激活(例如被关闭)或被停用(例如被打开)。如例如图2中清楚的是，多个第二传递装置50、60、70可以借助第二换挡鼓B沿关于第二换挡鼓B的旋转轴线32a的轴向方向移动或偏转。由此，第二换挡鼓B上的换挡叉轴拨块凹槽35的周缘处的第二换挡表面325、326、327属于每个第二传递装置50、60、70。

图8a)和图8b)示出第一换挡鼓A和第二换挡鼓B的罩套表面31d、32d的缸展开。

如图8a中清楚的是，第一换挡鼓A在第一实施例中具有带有第一换挡表面314的第一换挡止动板310。用于连接节40的第一引导元件41的第一换挡表面314布置在第一换挡鼓A的第一端面31b处，并且由轴向、也就是沿旋转轴线31a的方向定轮廓的换挡凸块37构成。

用于第一换挡拨叉40的第一引导元件41的第一换挡表面314具有第一斜坡段314a和第二斜坡段314b。所述斜坡段314a、314b用于在第一换挡鼓A旋转时使第一换档拨叉40在第一引导元件41上轴向偏转。

如图8b)所示，第二换挡鼓B在第一实施例中具有第二换挡止动板320，其带有由单独的一个换挡叉轴拨块凹槽35所构造的、用于第二传递装置50、60、70的第二、第三和第四引导元件51、61、71的第二换挡表面324、325、326，其中，换挡表面325、326、327布置在第二换挡鼓B的罩套32d处的换挡叉轴拨块凹槽35的不同周缘区域中。藉此可以通过同一个换挡叉轴拨块凹槽35对引导元件51、61、71进行控制。

在图8a)和图8b)中分别记入了第一换挡鼓A和第二换挡鼓B的换挡位置。第一换挡鼓A由此具有换挡位置S31(1至5)，第二换挡鼓B具有换挡位置S32(1至11)。

如图4至图7中所示，第一换挡鼓A与第二换挡鼓B之间的旋转连接通过可切换的连接节20来进行，其中，每个连接节20由能围绕杠杆轴线210a、220a在释放位置和第一换挡鼓A上的连接位置之间摆动地支承的连接杠杆210、220构成。连接节20由此布置在第一换挡鼓A的朝向第二换挡鼓B的端面31c的区域中。如图4中出现的，在第一实施例中设有第一连接节201和第二连接节202，所述第一连接节和第二连接节沿不同的相对旋转方向在第一换挡鼓A与第二换挡鼓B之间起作用。由此，第一连接杠杆210和第二连接杠杆220的杠杆轴线210a、220a径向上关于第一换挡鼓A的旋转轴线31a布置。每个连接杠杆210、220具有带有棘爪213、223的连接臂212、222以及由外壳固定的第三换挡表面334、335引导的第三引导元件211、221。第三换挡表面334、335具有轴向凸块升程，该凸块升程在由第三引导元件压过时引起连接杠杆210、220的偏转，并且由此引起棘爪213、223对着由连接弹簧214、224构成的回位力的偏转。连接弹簧214、224阻止第三引导元件211、221从第三换挡表面334、335升起。

如图7a)至图7c)和图8b中示意地示出的，第二换挡鼓B在其朝向第一换挡鼓A的端面32c处具有轴向突出的从动齿33和在从动齿33之间的凹陷部34，所述从动齿构造并且布置为使得每个连接节20的棘爪213、223在连接位置中配合在从动齿33处，从而第二换挡鼓B与第一换挡鼓A至少沿一个旋转方向旋转连接。

在图5、图6和图7中，借助a)、b)和c)示出第一换挡鼓A的不同的旋转位置。

图5由此示出第三换挡表面334由第一连接杠杆210的第三引导元件211压过的过程。图6中示出外壳固定的第三换挡表面335由第二连接杠杆220的第三引导元件221压过。图7针对第一换挡鼓A的旋转位置a)、b)和c)示出对应的连接节201、202的连接状况。图5a、图7a、图7a由此示出两个连接节201、202完全脱开的状态，而图5b、图6b、图7b示出了第一连接节201的连接位置，由此第二换挡鼓B由第一换挡鼓A沿由箭头D表示的旋转方向驱动。图5c、图6c、图7c示出单向离合状况：第一连接节201由第三换挡表面334带到联接位置中。通过第一换挡鼓A的旋转方向反转，第一连接杠杆210的第三引导元件211也通过第二换挡鼓B的从动齿33升起，因此在第一换挡鼓A和第二换挡鼓B之间没有转矩传递。

为了在脱开状态中和在连接过程期间避免第二换挡鼓B的不期望的和未限定的旋转，第二换挡鼓B具有闭锁位置，在该闭锁位置中能将至少一个连接节20带到连接位置中。在该闭锁位置中，外壳固定的止动节24的由闭锁弹簧22加载的至少一个闭锁棘爪23配合到第二换挡鼓B的闭锁凹口25中。由此，该闭锁凹口25设置在第二换档鼓B的背向第一换挡鼓的端面32d上，例如图8中出现的。

借助换挡设备30和两个换挡鼓A、B，在图1所示的变速器10的情况下能实现以下换挡：

挡位

A

B

C1

C2

C3

C4

R

1或5

1

X

L

G1

1或5

3

X

R

G2

1或5

5

X

L

G3

1或5

7

X

R

G4

1或5

9

X

L

G5

1或5

11

X

R

由此在“A”列中记入第一换挡鼓A的在图8a)中画入的换挡位置S31，而在“B”列中记入第二换挡鼓B的在图8b)中画入的换挡位置S32。“X”分别表示激活的(闭合的)联接位置。参照图1，用“L”表示离合器C2、C3、C4的对应的换挡齿套56、66、76的左边位置，用“R”表示右边位置。

图9中示出的变速器10具有7个前进挡位G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7和一个后退挡位R，其中，输入轴11能通过复式离合器17的第一摩擦离合器C1和第二摩擦离合器C2与第一驱动轴13或第二驱动轴14连接。复式离合器17的两个摩擦离合器C1、C2在静止状态中打开(常开，normally open)。该变速器10包括外壳19、输入轴11、第一驱动轴13以及第二驱动轴14，该输入轴11与发动机12(例如是内燃机)连接。输入轴11引导通过两个驱动轴13和14，所述两个驱动轴实施为空心轴。该驱动轴13、14能通过不同的、可切换的挡位G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、R和中间轴15、16来与差速器27驱动连接。

图10示出具有相邻布置的、基本上相同地构造的两个换挡设备30a、30b的换挡设备结构300。该换挡设备结构300用于：在图9所示的变速器10中一方面对复式离合器17的每个摩擦离合器C1、C2进行控制，并且另一方面在不同的挡位G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、R之间执行挡位切换。

用于复式离合器17的摩擦离合器C1、C2的操纵的第一传递装置40a、40b是液压类型的，并且分别具有用于鼓侧的液压主动缸43与离合器侧的液压从动缸44之间的液压连接的液压管路42。

图10中绘出的换挡设备结构300的每个换挡设备30a、30b具有对应于图2所示的实施方式的描述的第一换挡鼓A；C和第二换挡鼓B；D。第一换挡鼓A、C分别是通过致动器马达38(M1、M2)能围绕旋转轴线31a旋转的。

换挡表面314、325、326、327、328和引导元件41a、41b、51、61、71、81用于从传递装置40a、40b、50、60、70、80轴向偏转，联轴器C1、C2、C3、C4、C5或C6(或轴制动器)通过所述传递装置能够被切换，即，激活(即例如闭合)或停用(即例如打开)。如图10中清楚的，第二传递装置50、80借助第二换挡鼓B以及第二传递装置50至70借助第二换挡鼓D能关于第二换挡鼓B、D的旋转轴线32a沿轴向方向移动或偏转。

用附图标记90标示驻车锁，该驻车锁具有能形状配合地配合到轴固定的闭锁节99中的闭锁元件92，该闭锁元件92能在释放位置与闭锁位置之间旋转或移动地支承，其中，闭锁元件92和闭锁节99例如可以构造为爪式离合器的共同作用的离合器部分。闭锁节99可由此由与中间轴16旋转固定地连接的第一爪齿轮来构成，如图9所示。闭锁元件92可以由在中间轴16上能轴向移动但是抗转动的第二爪齿轮、由可摆动地支承在变速器10的外壳19中的闭锁棘爪92a或在外壳中可移动地支承的闭锁锁止器构成，其配合到闭锁节99的对应的凹口99a中。驻车锁90的操纵通过驻车锁操纵装置93进行。在操纵装置93的工作路径中，在闭锁杆94与闭锁元件92之间布置有纵向弹性的压力元件95。该压力元件95具有例如是圆锥形或球形的压力体96，该压力体96能抵抗沿闭锁方向作用的压力弹簧97的力。压力元件95将闭锁元件92弹性地压抵于闭锁节99，并且使得驻车锁90在闭锁节99和闭锁元件92的不利位置中也能相互激活。

图11示意地示出在图9中所示的变速器10中的换挡设备结构300的位置。

在图12a)和图12b)中分别记入了图10所示的换挡设备结构300的第一换挡鼓A和第二换挡鼓B的换挡位置。第一换挡鼓A由此具有换挡位置S31(1至5)，第二换挡鼓B具有换挡位置S32(1至7)。第二换挡鼓B的换挡叉轴拨块凹槽35在周缘处具有用于传递装置60和80的引导元件61和81的分离的第二换挡表面326和238。

在图13a)和图13b)中分别记入了换挡设备结构300的第一换挡鼓C和第二换挡鼓D的换挡位置。第一换挡鼓C由此具有换挡位置T31(1至5)，第二换挡鼓D具有换挡位置T32(1至7)。第二换挡鼓D的换挡叉轴拨块凹槽35在周缘处具有用于传递装置50和70的引导元件51和71的分离的第二换挡表面325和327。

图14中示出的换挡设备结构300与图10所示的换挡设备结构300的区别在于，附加地，驻车锁90还通过第一换挡鼓A、C来操纵。

由此，第一换挡鼓A、C分别具有这里由换挡凸块37构成的、用于第四引导元件91的第四换挡表面319，其中，所述第四引导元件91与驻车锁90的驻车锁操纵装置93连接。在压过第四换挡表面319时，第四引导元件91沿相同方向对着沿驻车锁90的闭锁方向起作用的第一闭锁弹簧98的力作用到驻车锁操纵装置93上。以此方式，能够借助简单的手段实现用于松开驻车锁90的较大的打开力。

驻车锁具有能形状配合地配合到闭锁节99中的闭锁元件92，该闭锁元件92能在释放位置与闭锁位置之间摆动或移动地支承。该闭锁元件92通过驻车锁操纵装置93能沿闭锁位置的方向对着回位弹簧F的力偏转。驻车锁操纵装置93此外在第四引导元件91与闭锁爪之间的工作路径中具有至少一个纵向弹性的压力元件95，该压力元件95具有锥形压力体96和压力弹簧97。压力元件95将闭锁元件92弹性压抵于闭锁节99，并且使得驻车锁90在闭锁节99和闭锁元件92的不利位置中也能相互激活。

闭锁元件92和闭锁节99可例如构造为爪式离合器的相互作用的离合器部分。闭锁节99可由此由与中间轴16旋转固定地连接的第一爪齿轮构成，如图9所示。闭锁元件92可以由在中间轴16上能轴向移动但是抗转动的第二爪齿轮、由可摆动地支承在变速器10的外壳19中的闭锁棘爪92a或在外壳中可移动地支承的闭锁锁止器构成，其配合到闭锁节99的对应的凹口99a中。

驻车锁90由第一闭锁弹簧98带到闭锁位置中或保持在闭锁位置中。相反，驻车锁90的松开通过第一换挡鼓A、C中的一者或两者的旋转来进行，其中，两个第一换挡鼓A、C的第四换挡表面319的斜坡状的凸起部使驻车操纵装置93与闭锁方向相反地偏转。由此，仅仅当两个第一换挡鼓A、C占据这样的旋转位置时，驻车锁90的闭锁才是可能的，在该旋转位置中第四换挡表面319对第四引导元件91卸载，并且因此驻车锁操纵装置93由第一闭锁弹簧98带到闭锁位置中。通过两个第一换挡鼓A、C的同时旋转，能够将特别大的打开力施加到驻车锁操纵装置93上。

在图15-图17中详细示出驻车锁90通过第一换挡鼓A、C的操纵。由此，图15示出处于停用状态的驻车锁，其中驻车锁操纵装置93通过右边的第一换挡鼓A的第四换挡表面319逆着闭锁弹簧98的回位力升起。图16和图17示出处于激活状态中的驻车锁90，其中，驻车锁操纵装置93由第四换挡表面319卸载，并且因此由闭锁弹簧98沿闭锁位置的方向进行挤压。然而，在图16中，闭锁元件92的闭锁棘爪92a位于闭锁节99的齿99b上，并且因此还不能配合到凹口99a中，压力元件95由此被一起弹性地挤压，其中，压力体96由压力弹簧97挤压到闭锁元件92上。只有当闭锁节99与中间轴16再稍微旋转时，闭锁棘爪92a才能配合到闭锁节99的凹口99a中，由此驻车锁90现在位于闭锁位置P中。

图18和图19中分别示出图14所示的换挡设备结构300的、与图12和图13所示的类似的第一换挡鼓A、C和第二换挡鼓B、D的换挡位置。图18a)和图19a)现在与图12a)和图13a)的区别在于：第一换挡鼓A和C分别附加地具有换挡凸块37，该换挡凸块37带有用于第四引导元件91的换挡表面319。每个第四换挡表面319由此具有斜坡状区域，引导元件91通过该斜坡状区域能沿轴向方向偏转。

借助图14中示出的带有换挡鼓A、B、C、D的换挡设备结构300，图9中示出的变速器10能实现以下换挡：

挡位

A

B

C

D

C1

C2

C3

C4

C5

C6

P

3

1-7

3

1-7

R

2-4

1-7

1、5

1

X

R

N

2、4

1-7

2、4

1-7

G1

1、5

1

2-4

1-7

X

L

G2

2-4

1-7

1、5

3

X

R

G3

1、5

3

2-4

1-7

X

L

G4

2-4

1-7

1、5

5

X

L

G5

1、5

5

2-4

1-7

X

R

G6

2-4

1-7

1、5

7

X

L

G7

1、5

7

2-4

1-7

X

R

由此，在“A”、“B”、“C”、“D”列中记入图18和图19所示的第一换挡鼓A、C和第二换挡鼓B、D的换挡位置S31、S32、T31、T32。“X”表示摩擦离合器C1、C2的激活(闭合)的联接位置。参照图9，用“L”表示离合器C3、C4、C5、C6的对应的换挡齿套56、66、76、86的左边位置，用“R”表示右边位置。

图20示出实施为自动混合变速器的变速器10，该变速器10具有五个前进档位G1、G2、G3、G4、G5和一个后退挡位R，为此，电机MG能通过两个交替的变速器级E1、E2、借助离合器C5接通以用于扭矩补充。此外，借助电机MG通过两个交替的变速器级E1、E2的纯电运行也是可能的。与图1所示的变速器10类似，可切换的摩擦离合器C1经由换挡套管46能由带有两个换挡鼓A、B的换挡设备30的第一机械或液压传递装置40进行操纵。离合器C2、C3、C4能通过换挡套管56、66、76借助换挡设备30的例如由换挡拨叉构成的第二传递装置50、60、70进行操纵。换挡设备结构300在构造上与图2所示的类似地实施，由此，但是第二换挡鼓B在其罩套表面32d处具有多个换挡叉轴拨块凹槽35a、35b、35c，如图21中所示的换挡原理在该实施方式中引用的。

如图21b)中清楚的是，用于离合器C2和C3的引导元件51、61的第二换挡表面325、326b由在图21b)中上部的换挡叉轴拨块凹槽35a构成。离合器C2和C3由此通过同一个换挡叉轴拨块凹槽35a进行切换。用于离合器C4和C5的引导元件71和81的第二换挡表面327和328由单独的换挡叉轴拨块凹槽35b、35c构成。

借助图20中所示的变速器10(P3混合变速器)和所述换挡设备30能够实现以下换挡：

挡位

A

B

C1

C2

C3

C4

C5

E！

2-4

5

L

E“

2-4

7

L

R

R+E1

1、5

1

X

L

G1+E1

1、5

3

X

R

L

G2+E1

1、5

5

X

L

G2

1、5

6

X

L

G2+E2

1、5

7

X

L

R

G3+E2

1、5

9

X

R

G4+E2

1、5

11

X

L

R

G5+E2

1、5

13

X

R

由此，在“A”、“B”列中记入第一换挡鼓A和第二换挡鼓B的所示的换挡位置S31、S32。“X”表示摩擦离合器C1的激活(闭合)的联接位置。参照图20，用“L”表示离合器C2、C3、C4、C5的对应的换挡齿套56、66、76、86的左边位置，用“R”表示右边位置。

图22类似于图20示出实施为自动混合变速器的变速器10，但是这里具有七个前进档位G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7和一个后退挡位R，为此，电机MG能接通以用于扭矩补充。与图9所示的变速器10类似地，输入轴11可通过复式离合器17(常开)的第一摩擦离合器C1和第二摩擦离合器C2与第一驱动轴13或第二驱动轴14连接。该变速器10包括外壳19、输入轴11、第一驱动轴13以及第二驱动轴14，该输入轴11与发动机12(例如是内燃机)连接。输入轴11引导通过两个驱动轴13和14，所述两个驱动轴实施为空心轴。该驱动轴13、14能通过不同的、可切换的挡位G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、R和中间轴15、16与差速器27驱动连接。

图23示出具有相邻地布置的两个换挡设备30a、30b的换挡设备结构300。该换挡设备结构300用于：在图22所示的变速器10中一方面对复式离合器17的每个摩擦离合器C1、C2进行控制，并且另一方面在不同的挡位G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、R之间执行挡位切换。

用于操纵复式离合器17的摩擦离合器C1、C2的第一传递装置40a、40b在该所示实施例中是机械类型的。

图23中绘出的换挡设备结构300的换挡设备30a具有第一换挡鼓A和第二换挡鼓B。第一换挡鼓A是通过致动器马达38(M1)能围绕旋转轴线31a旋转的。第二换挡鼓B这里实施为具有两个换挡叉轴拨块凹槽35a、35b，其中，一个换挡叉轴拨块凹槽35a构造了用于第二引导元件61的第二换挡表面326，而另一换挡叉轴拨块凹槽37a构造了用于第二引导元件81的第二换挡表面328，如从图23和图24b可见的。

该换挡设备结构300的换挡设备30b具有第一换挡鼓C和第二换挡鼓D，其中，该另一换挡设备30b的第一换挡鼓C通过致动器马达38(M2)能围绕对应的旋转轴线31a旋转。第二换挡鼓D具有唯一的换挡叉轴拨块凹槽35，其中，该换挡叉轴拨块凹槽35构造了用于第二引导元件51的第二换挡表面325和用于第二引导元件71的第二换挡表面327，如从图23和图25b可见的。

借助图22所示的变速器10(P2.5自动双离合器式混合变速器)和图23所示的所述换挡设备结构300能实现以下挡位：

挡位

A

B

C

D

C1

C2

C3

C4

C5

C6

P

6

1

6

1

X

R

L

R

2-4

1-7

1、5

1

X

R

N

2、4

1-7

2、4

1-7

G1

1、5

1

2-4

1-7

X

L

G2

2-4

1-7

1、5

3

X

R

G3

1、5

3

2-4

1-7

X

L

G4

2-4

1-7

1、5

5

X

L

G5

1、5

5

2-4

1-7

X

R

G6

2-4

1-7

1、5

7

X

L

G7

1、5

7

2-4

1-7

X

R

由此，在“A”、“B”、“C”、“D”列中记入图24和图25所示的第一换挡鼓A、C和第二换挡鼓B、D的换挡位置S31、S32、T31、T32。“X”表示摩擦离合器C1、C2的激活(闭合)的联接位置。参照图9，用“L”表示离合器C3、C4、C5、C6的对应的换挡齿套56、66、76、86的左边位置，用“R”表示右边位置。

图26示意地示出具有同轴布置的第一换挡鼓A和第二换挡鼓B的一个实施变型，所述第一换挡鼓A和第二换挡鼓B能通过轴向作用的连接节20相互连接。该实施方式基本上与图2、图10、图14和图23所示的结构对应。

图27示出一个替换实施变型，在该实施变型中，第一换挡鼓A同样与第二换挡鼓B同轴布置，但是其中连接节20沿径向方向对应于所示的箭头被操纵，并且产生第一换挡鼓A的轴31a'与第二换挡鼓B之间的旋转连接。

在图28中示意地示出另一实施变型，在该实施变型中，换挡鼓A、B的旋转轴线31a、32a彼此平行以一定间隔布置。由此，连接节20径向或轴向地作用到连接变速器G、例如是齿轮级上，并且产生第一换挡鼓A与第二换挡鼓B之间的旋转连接。如根据图4至图7所描述的，连接节20的控制通过外壳19的第三换挡表面334、335进行。

Claims

1.一种用于变速器(10)、特别是自动变速器或汽车的双离合器式变速器的换挡设备(30；30a、30b)，所述换挡设备具有围绕第一旋转轴线(31a)可旋转地支承的至少一个第一换挡鼓(A；C)和围绕第二旋转轴线(32a)可旋转地支承的至少一个第二换挡鼓(B；D)，所述至少一个第一换挡鼓带有用于第一传递装置(40)的第一引导元件(41)的至少一个第一换挡表面(314)，所述至少一个第二换挡鼓带有用于第二传递装置(50、60、70、80)的第二引导元件(51、61、71、81)的至少一个第二换挡表面(325、326、327、328)，其中，所述第一换挡鼓(A；C)能通过致动器马达(33)旋转，其特征在于，所述第一换挡鼓(A；C)和所述第二换挡鼓(B；D)通过至少一个、较佳地是强制控制的可切换的连接节(20；201、201)能彼此旋转连接。

2.如权利要求1所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，所述第一换挡鼓(A；C)和所述第二换挡鼓(B；D)同轴地布置。

3.如权利要求1或2所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，至少一个连接节(20；201；202)由能围绕杠杆轴线(210a；220a)在释放位置与连接位置之间在第一换挡鼓(A；C)上摆动地支承的连接杠杆(210；220)构成，所述连接杠杆具有带有棘爪(213；223)的连接臂(212；222)和由外壳固定的第三换挡表面(334；335)引导的第三引导元件(211；221)。

4.如权利要求3所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，所述第二换挡鼓(B；D)具有较佳地由齿部段构造的至少一个从动齿(33)，其中，所述棘爪(213；223)在连接位置中作用在所述从动齿(33)处，使得所述第二换挡鼓(B；D)与所述第一换挡鼓(A；C)至少沿一个旋转方向旋转连接。

5.如权利要求3或4所述的换挡设备(30；30a、30b)；其特征在于，所述连接杠杆(210、220)由连接弹簧(214、224)沿连接位置的方向进行挤压。

6.如权利要求1至5中任一项所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，所述第一换挡鼓(A；C)具有第一连接节(201)和第二连接节(202)，其中，两个所述连接节(201、202)布置为使得：通过在其连接位置中的所述第一连接节(201)，所述第二换挡鼓(B；D)与所述第一换挡鼓(A；C)沿第一旋转方向旋转连接，以及通过在其连接位置中的所述第二连接节(202)，所述第二换挡鼓(B；D)与所述第一换挡鼓(A；C)沿第二旋转方向旋转连接。

7.如权利要求3至6中任一项所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，在所述连接节(20；201、202)的连接位置中，所述第二换挡鼓(B；D)与所述第一换挡鼓(A；C)沿旋转方向旋转连接，并且所述第二换挡鼓(B；D)沿相反方向与所述第一换挡鼓(A；C)旋转分离。

8.如权利要求1至7中任一项所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，所述第二换挡鼓(B；D)具有至少一个限定的停止位置，在所述停止位置中，至少一个连接节(20；201、202)能被带到连接位置中，其中，在所述停止位置中，止动节(24)的较佳地通过止动弹簧(22)加载的至少一个止动棘爪(23)配合到止动凹口(25)中。

9.如权利要求8所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，所述止动节(24)是外壳固定的，并且所述止动凹口(25)由所述第二换挡鼓(B、D)构成。

10.如权利要求1至9中任一项所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，所述第一传递装置(40；40a、40b)与至少一个摩擦离合器(C1)有效连接。

11.如权利要求1至10中任一项所述的换挡设备(30；30a、30b)，其特征在于，所述第二传递装置(50、60、70)与至少一个换挡元件有效连接。

12.换挡设备结构(300)，其具有如权利要求1至11中任一项所述的换挡设备(30；30a、30b)。

13.如权利要求12所述的换挡设备结构(300)，其特征在于，所述换挡设备结构具有至少两个换挡设备(30a、30b)，其中，每个所述换挡设备(30a、30b)具有至少一个第一换挡鼓(A；C)和较佳地与所述第一换挡鼓(A；C)同轴布置的至少一个第二换挡鼓(B；D)，其中，每个所述换挡设备(30a、30b)的所述第一换挡鼓(A；C)能通过致动器马达(33)旋转，并且其中所述第一换挡鼓(A；C)和所述第二换挡鼓(B；D)分别能通过可切换的至少一个连接节(20；201；202)彼此旋转连接。

14.如权利要求13所述的换挡设备结构(300)，其特征在于，至少两个第一换挡鼓(A、C)分别具有用于第四引导元件(91)的第四换挡表面(319)，其中，所述第四引导元件(91)与驻车锁(90)的驻车锁操纵装置(93)连接，其中，所述引导元件(91)在压过所述第四换挡表面(319)时沿同方向、逆着沿所述驻车锁(90)的闭锁方向起作用的闭锁弹簧(98)的力作用到所述驻车锁操纵装置(93)上。

15.如权利要求13或14所述的换挡设备结构(300)，其特征在于，所述驻车锁(90)具有能形状配合地配合到闭锁节(99)中的至少一个闭锁元件(92)，所述闭锁元件能在释放位置与闭锁位置之间摆动或移动地支承，其中，所述闭锁元件(92)通过所述驻车锁操纵装置(93)能沿闭锁位置的方向偏转。

16.如权利要求13至15中任一项所述的换挡设备结构(300)，其特征在于，所述驻车锁操纵装置(93)在第四引导元件(91)与闭锁元件(92)之间的工作路径中具有至少一个纵向弹性的压力元件(95)。

17.如权利要求16所述的换挡设备结构(300)，其特征在于，所述压力元件(95)具有压力体(96)，所述压力体能逆着沿闭锁方向起作用的压力弹簧(97)的力偏转。

18.如权利要求17所述的换挡设备结构(300)，其特征在于，所述闭锁弹簧(98)具有比所述压力弹簧(97)更大的弹簧刚性。

19.一种变速器(10)，特别是自动变速器或双离合器式变速器，其具有至少一个如权利要求12至18中任一项所述的换挡设备结构(300)。